失效模式和效應分析及社會技術概率風險評估在高危藥品風險管理中的應用*

上官小芳，柯萌，楊林慧，劉雨鑫，王佳，蔡沅璇，黃銳，張程亮

(1.華中科技大學同濟醫學院藥學院，武漢 430030；2.陜西省安康市漢濱區衛生健康局，安康 725000；3.華中科技大學同濟醫學院附屬同濟醫院藥學部，武漢 430030)

1995—1996年，美國醫療安全協會(ISMP)對161家醫療機構的嚴重損傷事件調查后發現，多數致死或造成嚴重傷害的藥品差錯事件是由少數特定藥物引起的，于是引出高危藥品的概念[1]，國內又稱高警示藥品。2003年，美國醫療機構評審聯合委員會(JCAHO)將提高患者應用高危藥品的安全性作為患者安全的六個目標之一，并要求經認可的醫院每年至少進行一次前瞻性風險評估，并建議應用失效模式和效應分析(failure mode and effect analysis，FMEA)來執行此任務[2]。世界衛生組織(WHO)及一些發達國家和地區已將高危藥品管理列為醫療風險管理的重要內容，并建立比較規范完善的管理制度，近年來多項報道亦展示國內醫療機構在高危藥品管理領域的進展，其中FMEA是目前較為認可的方法[3-4]。

隨著醫藥科學技術的高速發展和醫藥衛生體制的變革，FMEA已經無法滿足高危藥品的全面、精準的管理。研究者們近年來也陸續開發其他用于高危藥品風險管理的工具，其中社會技術概率風險評估(sociotechnical probabilistic risk assessment，ST-PRA)是較受青睞的一種方法。ST-PRA從航空和核能行業引進并經過調整之后，應用于醫療衛生領域以降低人為和技術因素導致的醫療事故發生頻率[5-6]，但ST-PRA在國內尚未得到充分的認識和應用。因此，筆者在本文闡述FMEA和ST-PRA法在高危藥品風險管理中的應用，并對其進行總結和比較，以期為高危藥品風險管理研究方法選擇提供依據。

1 FMEA在高危藥品管理中的應用

FMEA是指每個失效模式都可能有一個或多個效應，每個效應都有各自的發生頻率和風險[7]。通過尋找所有潛在的失效模式并分析其風險等級，根據風險等級將各個失效模式進行優先排序，有針對性地抓住問題的關鍵，從而使整個系統向最佳狀態前進，做到“少失誤”，甚至“零失誤”。FMEA應用于高危藥品風險管理的實施步驟如下[2，4，8-10]。

1.1組建FMEA小組 一般由高危藥品專家組成，可包括醫生、護士、藥師、護理和管理人員，并任命一名組長，對小組成員進行定期培訓，明確目標、任務和要求。

1.2繪制系統的流程圖 收集前期發生或文獻報道的相關案例，可將高危藥品在醫療機構中的流通環節正確全面的流程圖繪制出來。流程圖可以先確定主流程，再根據需要繪制子流程。

1.3分析流程中的失效模式及其產生原因 運用文獻研究等方法對高危藥品所有潛在的風險因素以及對應的原因進行分析。這一步驟是整個FMEA中最為關鍵的一環，直接影響到分析結果。

1.4計算失效模式風險危急值(risk priority number,RPN) 組織FMEA小組填寫FMEA表格，探討出每個失效模式的嚴重程度(severity,S)，發生頻度(likelihood of occurrence,O)、不易探測度(likelihood of detection,D)，每個維度選擇1～5分代表其程度。利用這三個維度計算出RPN值，RPN=S*O*D。

嚴重程度是指某個高危藥品失效模式發生后其對整個不良事件所造成的影響程度，1分代表“無害”，5分代表“非常嚴重”。發生頻度是指某個高危藥品失效模式發生的頻率，1分代表“可能發生，但尚未發生過”，5分代表“幾乎總是發生”。不易探測度是指某個高危藥品失效模式能夠被檢測出來的概率，即某個高危藥品失效模式可以被實施者發現的難易程度，1分代表“差錯總能被發現”，5分代表“差錯不能被發現”。

1.5評估結果 將高危藥品風險因素按RPN值排序，選擇優先改善的因素。RPN值越高的因素需優先考慮。這一步驟是抓住整個流程中關鍵項目進行改善，可節約FMEA風險管理的時間及經費。

1.6提出改善措施 對較高RPN值的因素提出改善措施，采取相應對策預防失效模式的發生。

1.7實行新措施，對流程進行監測和記錄 在改善措施實施后，應該重新對FMEA的實施結果進行監測和記錄，進而對結果進行評估，根據評估結果不斷地對流程進行修改完善，最終達到一個較為完美的方案。

美國國家質量論壇主席肯尼斯·W·凱澤認為，醫療風險問題難以改進的原因是缺少事故的預防機制[11]。而FMEA是前瞻性的風險評估方法，可提前發現并預防可能出現的高危藥品管理問題。目前已有醫院利用FMEA進行高危藥品風險管理，包括對高危藥品在醫療機構流通環節、管理制度及對單個藥品的用藥流程進行風險控制，發現處方開具及識別錯誤、藥品失效、高危藥品未放置專柜和集中存放、無專人管理、無明顯標識或標記、目錄與實物不符等風險因素，并對高危藥品處方開具、藥品調劑和存放、藥品管理、藥品審核、用藥等環節進行評估和改進，均取得很好的效果，很大程度降低高危藥品使用風險，提高使用的安全性[9]。

2 ST-PRA在高危藥品管理中的應用

ST-PRA源自于20世紀70年代中期，用于提高核電廠安全性的方法-概率風險評估(probabilistic risk assessment，PRA)。PRA先后應用于航空航天、制造業和自然災害等復雜系統中低頻率、高風險事件的檢查，對這些高風險的產業來說，以前用于減輕單個錯誤風險的設計要求已經無法滿足需求，因此開始研究可能導致災難性事件的多個風險因素組合的評估模型[12]。但PRA對人為因素的建模能力有限，因此重新對模型進行修改，并將人為錯誤也納入模型中后形成ST-PRA[13]。在高危藥品使用中，衛生工作人員心理疲勞和工作任務繁重等“人為因素”都可能導致用藥差錯[14]。因此用藥差錯的過程及原因無法完全采用系統方法來分析，需引入其他行業提供的知識和方法來改善用藥差錯的問題。ST-PRA主要研究人為因素和技術因素對風險事件發生的影響，根據風險因素發生概率對復雜系統進行建模，評估風險點，把過程失敗與人為錯誤和行為規范聯系起來，并根據發生差錯事件的可能性制定風險控制策略。因此將ST-PRA引入高危藥品風險管理中具有較高的應用價值。

ST-PRA是定性過程分析技術和量化決策支持模型的混合體，涉及詳細的“演繹”過程分析方法，應用于高危藥品風險管理的過程如下[5，14-18]。

2.1確定會引起高危藥品風險的關鍵因素 基于所識別的主要風險因素創建基本事件的初始列表。首先，通過灰色文獻檢索獲得已知的高危藥品風險因素及其估算率；其次，對醫院進行實地考察，為風險建模的社會技術部分提供背景元素；最后進行專家咨詢，以進一步增強模型的專業性及實用性，確定最終的關鍵風險要素和基本事件的初始列表。

2.2確定風險要素之間的相互關系和作用機制 通過路徑分析、歸納與演繹等方法，分析高危藥品風險控制關鍵要素內部之間、關鍵要素與高危藥品風險之間的關系，確定各關鍵要素對高危藥品風險影響的環節、方向和強度等，最終系統地揭示高危藥品風險控制關鍵要素對風險的作用機制，探索其變化規律。

2.3建立故障樹(fault tree analysis，FTA)模型 ST-PRA利用邏輯關系和概率理論來構建故障樹模型。故障樹是ST-PRA中用于將風險可視化的工具，用來說明各個風險點如何相互影響、單獨或組合事件對頂部事件貢獻機制，樹的形狀可以用來說明系統的健壯性和脆弱性。故障樹由三個主要元素組成：“基本事件”“與門”和“或門”“頂部事件”?！盎臼录笔亲罨镜母呶Ｋ幤凤L險因素，其可通過“與門”或“或門”組合或創建更高級的狀態，最終產生高危藥品流通過程的分層流程圖?！芭c門”是指一種結合基本事件的方法，其中該門下所有的基本事件都需要滿足條件，才可以進入到更高一級的事件；“或門”則只需要該門下的任一事件滿足條件即可進入到更高一級的事件；“頂部事件”為用藥差錯發生。

2.4添加風險概率估計 樹形結構形成后，通過給基本事件添加概率估計進入模型開發的第二部分。高危藥品用藥差錯中，由于差錯事件報告不足，通過數據開發的風險模型與通過差錯事件報告形成的風險模型顯著不同。但實際上，大多數用藥差錯并沒有實際基礎事件的概率數據，另外對頂級事件的報道可能存在偏倚，因此發生率經常被低估，且有關人為錯誤和技術因素的概率能夠被掌握的信息十分有限。故在可獲得范圍內，將來自同行評審和灰色文獻的信息作為估計基本事件概率的起點。當在這些估計中發現差距時，繼續進行更多、更有針對性的文獻回顧或者對相關風險點的專家進行深入訪談，通過迭代過程向上或向下進行調整，最終確定估計概率值。當需要依靠技術專家來估計概率時，需要對故障樹模型進行敏感性分析。

2.5對故障樹進行敏感性分析 敏感性分析可以被認為是一系列基于“假設”的測試來研究ST-PRA模型的魯棒性。這些分析從檢查故障樹模型的基本事件開始，然后改變一系列基本事件的概率值以確定主要事件的組合(即割集)是否會改變高危藥品用藥差錯的風險，從而確定一個最有可能降低風險的干預措施。最小割集是基于模型中所包含的概率估計來識別和排列導致頂部事件的獨特事件組合。即使在建模初始階段基本事件概率不準確，敏感性分析仍然可確保識別故障樹模型是否合適。如果在敏感性分析之后識別出相同的貢獻者，則可以保證模型的完整性。如果未識別出，即需要收集更多的數據(例如與醫務人員進一步訪談)來提高概率估計的可靠性。

2.6制定風險因素的控制策略并動態監測及更新 ST-PRA為醫療體系提供另一種風險評估方法，醫務人員可以清楚認識到自己在用藥差錯過程中位置以及對整個事件的影響程度，這種靈活的風險模型可為最后的決策提供理論基礎。

國外學者在可能產生用藥差錯的各個環節都進行了研究，各個環節有較為準確的用藥差錯概率，因此運用ST-PRA創建風險模型以提高患者的用藥安全。例如，COHEN等[19]對社區藥房的高危藥品中經常使用的4種藥品進行建模，通過ST-PRA創建精確描述錯誤路徑的風險模型以及確定指定藥品可預防的不良反應事件(PADEs)發生率，最終找出3個高發生率的PADEs，根據所得高發生率的PADEs提出改善措施，并對干預措施的有效性進行排序，發現雙人錄入并核對可降低高危藥品使用風險50%～87%，并且≥2種干預措施相結合可進一步降低風險，為社區藥房管理提供更有效的風險管理策略。

3 ST-PRA較FMEA在高危藥品管理中的優勢

目前大多醫療機構仍依賴于FMEA等傳統方法進行高危藥品風險管理，但FMEA是最基本的風險分析類型，主要集中在系統和過程錯誤的分析[20-23]。假設高危藥品在醫院流通過程中有3個環節可能出現用藥差錯，分別利用FMEA和ST-PRA對其進行管理和評估，具體評估過程分別見圖1，2。

由案例可知，FMEA可提供關于風險或用藥差錯的定性信息，但不能量化風險水平，也不能反映模型中風險因素之間的相互依賴性和相互影響性。而ST-PRA使用“自上而下”的方法，首先確定一個不希望發生的結果作為頂事件，研究所有可能導致此事件的風險因素的集合，與FMEA相比在高危藥品管理領域有以下優勢。

圖1 利用FMEA進行高危藥品風險管理和評估流程圖

圖2 利用ST-PRA進行高危藥品風險管理和評估流程圖

3.1提出一種以“人為因素”狀態為主的全面風險評估 ST-PRA能夠代表廣泛的視角，包括風險模型中的操作程序、技術因素和人為因素等背景因素[6]。并且能夠在高危藥品可能會導致不良后果的事件實際發生之前進行識別，從而使決策者能夠進行有針對性地干預。同時允許在低頻或高頻，且高風險事件的復雜系統中進行動態檢查，模擬可能會增加或減少高危藥品風險的事件、過程和行為的風險因素，以及最可能導致復雜系統出現錯誤的多個風險因素的影響[24]，從而使得不同風險的客觀評估和比較成為可能。以往的研究表明[25]，高危藥品用藥差錯不僅存在于管理、醫院內部流通等“技術因素”，還與醫務人員的工作、心理狀態等“人為因素”有關，因此ST-PRA可將“人為因素”納入風險模型中，進行全面的評估。

3.2量化風險并使其可視化 通過進行專家小組的討論和文獻研究，可確定高危藥品各個環節發生差錯的概率，通過軟件方便計算量化風險組合，最終可呈現用藥差錯的概率。利用故障樹模型，提供復雜系統的視覺描述以及導致差錯發生各環節之間的相互影響，而其他的風險評估工具只能捕捉到最終的結果，無法對中間的故障率進行了解。通過使用邏輯關系和貝葉斯概率[26]，對可能導致高危藥品用藥差錯的多個風險點之間復雜的相互作用和相關性進行建模，且根據發生概率的高低來確定干預措施的優先次序，從而提供有針對性的干預路線圖。同時通過敏感性分析，可將與誤差率估計相關的不確定性納入模型。

3.3促進快速評估與改進 ST-PRA能夠預測最常見的錯誤路徑，對高危藥品發生用藥差錯各個環節進行相對風險排名，解決高風險事件，可以保證最大程度降低風險。通過及時識別模型的變化情況，根據定量的風險模擬不同的干預措施，以確保風險降低或緩解措施是有效的[27]。一旦確定高危藥品特定風險組合的干預措施，就可以更新故障樹模型，以反映干預措施對頂級事件發生概率的相對影響。此外，實時監測并收集高危藥品用藥差錯的數據用于更新模型并提出最新的干預措施。通過這種方式，即使在建立模型之后，也可實時更新風險模型和提供有效的干預措施。

3.4促進醫院用藥安全文化 ST-PRA為醫務人員提供另一種基于患者安全系統的風險評估工具[28]，所有高危藥品使用者和管理者可看到他們自身在用藥差錯過程中角色和相互依賴關系，以及他們的行為之間如何相互影響，以及最終如何影響用藥差錯的發生概率。使醫務人員能夠清楚地認識自身在高危藥品用藥差錯過程中的影響程度，使其重視可能導致差錯發生的行為或環節，從而促進醫院用藥安全文化。

ST-PRA主要研究人為因素和技術因素對風險事件發生的影響，根據風險因素發生概率對復雜系統進行建模，評估風險點，把過程失敗與人為錯誤和行為規范聯系起來，并根據發生差錯事件的可能性制定風險控制策略。通過這種方式更準確地描述高危藥品用藥差錯風險因素的產生原因以及發生頻率，從而降低用藥差錯發生的概率。

4 結束語

高危藥品使用不當極易引起嚴重后果，有必要加強對高危藥品風險管理以降低用藥差錯，而風險管理的方法將直接關系到風險控制的效果。FMEA已被國內醫療機構用于高危藥品的風險管理，可根據FMEA分析表列出用藥差錯潛在的風險因素，并對其進行評估和排序，有針對性地提出改進措施，從而降低用藥差錯發生的可能性[29-30]。而ST-PRA可同時納入人為和技術因素、并將風險量化和動態評估，高危藥品作為每個醫院的重點管理藥品，其用藥差錯為高風險事件，因此將ST-PRA引入作為高危藥品風險識別及控制模型，有著其他風險技術評估方法不可替代的優勢[31]。

綜上所述，ST-PRA與FMEA都能對用藥差錯進行有效地控制，降低高危藥品用藥差錯的概率。FMEA能夠對高危藥品風險管理進行前瞻性的評估，并能針對性地提出問題的關鍵、全過程、系統地進行風險管理。但ST-PRA相較于FMEA可全面評估高危藥品用藥差錯風險的技術因素和人為因素，同時還可以對差錯發生的過程和概率進行準確判斷，并將其進行可視化和動態處理，讓醫務人員對于自身在各個環節的定位和對整個事件的影響有清晰地認識并引起重視。在利用ST-PRA技術進行建模的過程中需明確高危藥品各個差錯環節發生差錯的準確概率，目前在我國高危藥品風險管理中對各差錯環節發生概率的研究較為缺乏。隨著對高危藥品各個可能發生差錯的環節進行深入研究并有較為準確發生概率時，筆者認為ST-PRA可在高危藥品風險管理中得到更加廣泛的應用，可大幅度降低高危藥品用藥差錯的概率。